第08讲 静电的利用和防护【教师版】-新高二物理暑假预习讲义（人教版）.docxVIP

第8讲静电的利用和防护

学习目标

1.知道静电在生活生产中的利用。

2.了解静电喷漆、静电除尘和静电复印的工作原理。

3.知道静电的危害及防治的方法。

知识点一静电的利用

模拟静电除尘

如图所示，将铝片和铜丝放入去掉底部的矿泉水瓶中，用静电高压电源的负极连接铜丝，正极连接铝片，这样便制成了简易的静电除尘器。你知道其中的道理吗？

提示空气中的带电尘埃，在静电力作用下，到达电极而被收集起来。

1.静电喷漆

利用静电在物体上喷涂液体或固体涂料，即静电喷漆，设法使雾化的油漆液滴或固体涂料的细小颗粒飞离喷嘴时带上同种电荷，在电场力作用下飞向作为电极的工件，由于同种电荷的排斥作用，就能够比较均匀地沉积于工件表面。

2.静电除尘

除尘装置由金属管A和悬挂在管中心的金属导线B组成，工作时，使中心的金属导线B带负电，金属管A接地，A、B之间产生如图甲所示的强电场，距B越近，电场越强。导线B附近的气体分子被强电场电离，形成电子和正离子，电子在向正极A运动的过程中，使烟尘中的颗粒带上负电。这些带电颗粒在静电力作用下被吸附到正极A上，最后在重力作用下落入下方的漏斗中。

3.静电复印机的基本工作原理

激光扫描原稿上的文字或图案，经反射聚焦在携带静电的硒鼓上。激光扫描到原稿上的空白处，硒鼓上相应部位的静电荷就被消除，留在硒鼓上的静电荷就形成了原稿的文字或图案。墨粉被硒鼓上的静电吸引，被转移到复印纸上并被加热固定，复印纸上就出现了原稿上的文字或图案。

【思考】

(1)班级在布置元旦晚会的会场时需要把气球布置到墙上和黑板上，你有什么好办法吗？

(2)请再列举几个静电的应用。

提示(1)可以将气球在头发上摩擦后使气球带电，从而吸附到墙上和黑板上。

(2)静电植绒、静电净化空气、静电灭菌、静电保鲜等。

1.静电的应用主要有以下几个方面

(1)根据静电能吸引轻小物体的性质，应用有：静电复印、静电喷洒农药、静电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电净化空气等。

(2)利用高压静电产生的电场，应用有：静电保鲜、静电灭菌、处理作物种子等。

(3)利用静电放电时产生的臭氧灭菌消毒等。

2.静电利用的原理

带电粒子在静电力作用下聚集到相应带电极板，从而达到除尘、喷漆、复印等目的。

例1(多选)如图所示为静电除尘示意图，在M、N两点间加高压电源时，金属管内的空气电离，电离出的电子在静电力的作用下运动，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，因而煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是()

A.N接电源的正极 B.M接电源的正极

C.电场强度EBEA D.电场强度EBEA

答案AC

解析电子附着在煤粉上，使煤粉带上负电荷，煤粉吸附在管壁上，说明管壁带正电，因此可知N接电源正极，故A正确，B错误；金属棒与金属管可看成圆柱电极与圆环电极，电场线分布情况如图所示。由图可知金属棒附近的B点处电场线较密，而靠近金属管壁的A点处电场线较疏，故B处场强比A处场强大，即EBEA，故C正确，D错误。

训练1(多选)静电喷漆是利用静电现象制造的，其喷涂原理如图所示，则以下说法正确的是()

A.在喷枪喷嘴与被喷涂工件之间有一强电场

B.涂料微粒一定带正电

C.涂料微粒一定带负电

D.涂料微粒可能带正电，也可能带负电

答案AC

解析静电喷漆的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，由正电荷对涂料的吸引作用可得出涂料带负电荷，故A、C正确。

知识点二静电的危害与防治

如图所示，在工厂里，靠近传送带的工人容易受到电击。经研究发现，这是由于传送带在传送过程中带上了电。

(1)为什么靠近传送带的物体会带电？

(2)你可以用什么方法来解决这个问题？

提示

(1)传送带因为与被传送的物体发生摩擦而带电，靠近传送带的物体因为静电感应也带上了电。

(2)要避免这种电击，可以把导体材料如金属丝等掺到传送带材料中，让传送带变成导体，再用适当的方法把传送带接地，静电便不会积累。

1.危害

(1)雷雨云的雷鸣电闪。云层向地面放电，有可能造成人畜伤亡、击毁树木房屋、造成停电事故、酿成飞行事故、引发森林大火、干扰无线电通信等。

(2)在存放易燃易爆品或产生粉尘、油雾较多的生产场所，静电火花极易点燃这些易燃物质，引起爆炸和火灾。

(3)静电放电可能引起电子设备的故障，造成电磁干扰。静电放电还可能导致火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。

(4)静电放电还可以击穿集成电路和精密的电子元件。

2.静电危害的防治

(1)要尽快导走多余电荷，避免静电积累。

(2)调节空气的湿度。空气的湿度增大后，原来绝缘体的表面变得潮湿，从而成为导体，一些地方积累的电荷容易随时放出，无法进一步积累。潮湿的天气里不容易做好静电实验，也是这个道理。

3.在易燃易爆气体和粉